DE2734471C2 - Hydraulic brake booster - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Bremskraftverstärker mit einem Verstärkerkolben, der pedalseitig einen Verstärkerraum begrenzt und über einen Stößel einen statischen Hauptzylinder betätigt, und mit einem über ein Pedal verschiebbaren und gegen den Verstärkerkolben über eine Feder abgestützten Steuerschieber, durch den der Verstärkerraum wechselweise mit einer Druckmittelquelle und mit einem drucklosen Rücklaufbehälter verbindbar ist, wobei als Druckmittelquelle ein durch ein gesteuertes Drosselventil anstaubarer Fumpenumlaufstrom vorgesehen ist und das Ventilclement des Drosselventils koaxial um den Stößel angeordnet ist und zur Drosselung des Pumpenumlaufstromes vom Stößel mechanisch in Richtung des Hauptzylinders verschiebbar ist.The invention relates to a hydraulic brake booster with a booster piston on the pedal side limited a booster chamber and actuated a static master cylinder via a plunger, and with a control slide that can be moved via a pedal and is supported against the booster piston via a spring, through which the booster chamber alternates with a pressure medium source and with an unpressurized one Return tank can be connected, with a pressure medium source that can be accumulated by a controlled throttle valve Pump circulation flow is provided and the valve element of the throttle valve is arranged coaxially around the plunger and to throttle the pump circulation flow from the tappet mechanically in the direction of the master cylinder is movable.
Es ist ein hydraulischer Bremskraftverstärker bekannt (DE-OS, 24 28 072),· mit einer mit einem Einlaß und einem Auslaß in Verbindung stehenden Bohrung, mit einer mit der Bohrung in Verbindung stehenden Verstärkerkammer und mit einem in der Bohrung verschiebbaren Kolben, der mit einem Ende der Verstärkerkammer ausgesetzt ist und der einen den Einlaß der Verstärkerkammer verbindenden Durchgang in der Mitte aufweist, wobei eine von der Stellung des Kolbens in der Bohrung abhängige hydraulische Bypass-Einrichtung vorgesehen ist, um den Strömungsmitel-Einlaßdruck zwischen einem unteren und einem oberen Wert zu steuern und um außerdem einen kontinuierlichen Strömungsmittelfluß zum Auslaß zu erhalten, sowie einem Steuerventil, das verschiebbar und koaxial im Durchgang des Kolbens zur Steuerung der Strömungsmittelverbindung zwischen dem Einlaß und oar VerStärkerkammer angeordnet ist, um den Kolben zu verschieben, und mit einer auf das Steuerventil und den Kolben wirkenden Feder, mit der das Ventil in eine Stellung gedrückt wird, in der die Verbindung zwischen dem Einlaß und der Verstärkerkammer abgeschnitten :<=t Dieser bekannte hydraulische Kraftverstärker hat den Nachteil, daß die Drosseleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie über den ganzen Verschiebeweg des Kolbens wirksam ist, wodurch heftige Pedalrückwirkungen möglich sind.A hydraulic brake booster is known (DE-OS, 24 28 072), with a bore communicating with an inlet and an outlet, with a booster chamber that is in communication with the bore and with one that is displaceable in the bore Piston, one end of which is exposed to the booster chamber and one end of which is the inlet of the Booster chamber connecting passage in the middle, one of the position of the piston in the bore dependent hydraulic bypass device is provided to the fluid inlet pressure to be controlled between a lower and an upper value and also a continuous one To obtain fluid flow to the outlet, as well as a control valve which is slidable and coaxial in the Passage of the piston to control the fluid communication between the inlet and the booster chamber is arranged to move the piston, and with one on the control valve and the Piston-acting spring with which the valve is pressed into a position in which the connection between cut off the inlet and the booster chamber: <= t This well-known hydraulic booster has the disadvantage that the throttle device is designed so that it over the entire displacement path of the piston is effective, as a result of which violent pedal repercussions are possible.
Weiterhin ist ein hydraulischer Verstärker der infrage stehenden Art bekannt 'DE-.A.S 12 61 4Q0\ bei der das Bremspedal an eine Stange angelenkt ist, deren eines Ende mit dem koaxial zur Stange angeordneten, ringförmig ausgebildeten Verstärkerkolben verbunden ist, wobei der Verstärkerkolben in einer ringförmigen Kammer gleitbar ist, deren Innenwand der ebenfalls koaxial zur Stange angeorcsiete Steuerschieber bildet. Der Steuerschieber ist bei diesem Verstärker zwischen der sich am Verstärkerkolben abstützenden und einer sich an einer ortsfesten Wand abstützenden Feder angeordnet, wobei der Steuerschieber mit offener Mittelstellung der Durchtrittsöffnung ausgebildet ist und wobei eine ringförmige Öffnung zwischen dem Steuerschieber und der ortsfesten Wand einer die Stange umschließenden Kammer ausgebildet ist, so daß der auf der druckmittelbeaufschlagten Seite des Kolbens liegende Teil der Kammer über eine Abzweigleitung mit der Durchtrittsöffnung in Verbindung steht. Nachteilig ist bei diesem hydraulischen Verstärker, daß er we.'jg feinfühlig arbeitet, da ein Schließen der Durchtrittsöffnung zv/ischen Steuerschieber und ortsfester Wand die schlagartige Beaufschlagung des Verstärkerkolbens mit dem ganzen Druckmittelstrom bewirkt.Furthermore, a hydraulic booster of the type in question is known 'DE-.A.S 12 61 4Q0 \ in which the The brake pedal is hinged to a rod, one end of which is annular with the one arranged coaxially to the rod formed booster piston is connected, wherein the booster piston in an annular chamber is slidable, the inner wall of which forms the control slide, which is also arranged coaxially to the rod. Of the In this booster, the control slide is between the one supported on the booster piston and one that is supported by the booster piston arranged on a stationary wall supporting spring, the control slide with the open center position the passage opening is formed and wherein an annular opening between the control slide and the stationary wall of a chamber surrounding the rod is formed so that the pressure medium acted upon on the Side of the piston lying part of the chamber via a branch line with the passage opening communicates. The disadvantage of this hydraulic booster is that it works very sensitively, because a closing of the passage opening between the control slide and the stationary wall causes the sudden Acting on the booster piston causes the entire flow of pressure medium.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile bekannter Verstärker zu vermeiden und einen Bremskraftverstärker
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Drosselung des Pumpenumlaufstromes nur bei Bremsbetätigung
erfolgt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß das Ventilelement vom Verstärkerkolben getrennt und über
eine weitere Feder am Stößel abgestützt ist, und daß die Feder zwischen Steuerschieber und Verstärkerkolben
bei Beginn einer Bremsung den Verstärkerkolben verschiebt, derart, daß das Ventilelement des Drosselventils
in Schließstellung gelangt, bevor der Steuerschieber den Verstärkerraum mit der Druckmittelquelle verbindet.The object of the invention is to avoid the disadvantages of known boosters and to design a brake booster of the type mentioned at the beginning in such a way that the pump circulating flow is only throttled when the brake is actuated.
According to the invention, this is achieved in that the valve element is separated from the booster piston and supported by a further spring on the tappet, and that the spring between the control slide and booster piston moves the booster piston at the start of braking, in such a way that the valve element of the throttle valve is in the closed position before the control slide connects the booster chamber with the pressure medium source.
Vorzugsweise ist der relative Verschiebeweg des Ventilelementes gegenüber dem Stößel in Richtung des Hauptzylinders durch einen Anschlag am Stößel begrenzt und zweckmäßigerweise auch gegenüber einem ^Gehäuseteil in Richtung des Verstärkerkolbens durch leinen gehäusefesten Anschlag.The relative displacement path of the valve element with respect to the plunger is preferably in the direction of the Master cylinder limited by a stop on the plunger and expediently against one ^ Housing part in the direction of the booster piston linen stop attached to the housing.
In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following description is an exemplary embodiment the invention explained in more detail with reference to the drawing.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist mit 1 ein Bremskraftverstärker und mit 3 ein damit verbundener statischer Hauptzylinder bezeichnet. Zwischen demIn the single figure of the drawing, 1 is a brake booster and 3 is a brake booster connected to it static master cylinder called. Between the
Bremskraftverstärker 1 und dem Hauptzylinder 3 ist ein Drosselventil 2 angeordnet Schematisch ist ein mit dem Drosselventil 2 und dem Bremskraftverstärker 1 verbundenes Hydrauliksystem dargestellt.Brake booster 1 and the master cylinder 3, a throttle valve 2 is arranged Throttle valve 2 and the brake booster 1 connected hydraulic system shown.
Das Hydrauliksystem weist eine Pumpe 4 auf, die druckseitig über eine Leitung 8 mit einem Einlaß des Drosselventils 2 und über eine von der Leitung 8 abzweigende Leitung 8' mit einem Einlaßanschluß 26 des Bremskraftversfärkers 1 verbunden ist. Ein Auslaß 25 des Drosselventils 2 ist über eine Leitung 9 mit einer nach dem Umlaufprinzip arbeitenden Servolenkung 5 verbunden. Die Servolenkung 5 und ein Auslaßanschluß 27 des Bremskraftverstärkers 1 sind über Leitungen 10 und 10' an einen Rücklaufbehälter 6 angeschlossen. Der Rücklaufbehälter 6 ist über einen Filter 7 mic der Saugseite der Pumpe 4 verbunden.The hydraulic system has a pump 4, the pressure side via a line 8 with an inlet of the Throttle valve 2 and via a line 8 'branching off from line 8 to an inlet port 26 of the Brake booster 1 is connected. An outlet 25 of the throttle valve 2 is via a line 9 with a 5 connected to the circulation principle working power steering. The power steering 5 and an outlet connection 27 of the brake booster 1 are connected to a return tank 6 via lines 10 and 10 '. Of the The return tank 6 is connected to the suction side of the pump 4 via a filter 7 mic.
Der Bremskraftverstärker 1 hat einen Verstärkerkolben 13, welcher in der Zeichnung gesehen rechts einen pedalseitigen Verstärkerraum 14 begrenzt Im Verstärkerkolben 13 ist relativ verschiebbar ein durch den Verstärkerraum nach außen geführter Steuerschieber 15 angeordnet, der durch ein schematisch dargestelltes Pedal 30 betätigbar ist Zwischen Steuerschieber und Verstärkerkolben 13 ist eine Feder 23 abgestützt Im Verstärkerkolben 13 und im Steuerschieber 15 sind in bekannter Weise Kanäle und Steuerkanien derart vorgesehen, daß im Ruhezustand der Verstärkerraum 14 mit dem Auslaßanschiuß 27 verbunden ist und daß bei Betätigung vom Einlaßanschluß 26 Druckmittel in Abhängigkeit von der Betätigungskraft in den Verstärkerraum 14 eingesteuert wird, wodurch der Verstärkerkolben 13 in Betätigungsrichtung beaufschlagt wird.The brake booster 1 has a booster piston 13, which is seen in the drawing on the right Pedal-side booster chamber 14 limited. A through the booster chamber is relatively displaceable in the booster piston 13 outwardly guided control slide 15 arranged by a schematically illustrated pedal 30 can be actuated. Between the control slide and booster piston 13, a spring 23 is supported in the booster piston 13 and in the control slide 15 channels and control channels are provided in a known manner in such a way that that in the idle state the booster chamber 14 is connected to the outlet connection 27 and that when actuated from the inlet connection 26 pressure medium as a function of the actuating force in the booster chamber 14 is controlled, whereby the booster piston 13 is acted upon in the actuating direction.
Der statische Hauptzylinder 3 ist ebenfalls von bekannter Bauart und entsprechend mit Radbremsen eines Fahrzeuges verbindbar. Er hat einen Kolben 17, der über einer. Stöße! 16 am Verstärkerkolben 13 abgestützt und betätigbar istThe static master cylinder 3 is also of a known type and accordingly one with wheel brakes Vehicle connectable. He has a piston 17, which over a. Bumps! 16 supported on booster piston 13 and is operable
Das zwischen Bremskraftverstärker 1 und Hauptzylinder 3 angeordnete Drosselventil 2 hat ein Gehäuseteil 31 und ein Ventilelement 19. Das Ventilelement 19 ist im Gehäuseteil 31 verschiebbar und begrenzt zwischen zwei Dichtsteiien einen stufenförmigen Rai:m 32, der dadurch gebildet ist daß das Ventilelement 19 und das Gehäuseteil 31 entsprechend stufenförmig ausgebildet sind. Durch die Abstufung am Ventilelement 19 ist eine Beaufschlagungsfläche 20 gebildet deren Peripherie eine mit dem Gehäuseteil 31 zusammenwirkende Drosselkante bildet, an welcher der Raum 32 teilbar ist. Bei Druckeinwirkung auf die Beaufschlagungsfläche 20 wird das Ventilelement ϊ9 entgegen der Betätigungsrichtung nach rechts in Öffnungsrichtung gedrängt Der Einlaß 24 ist links und der Auslaß 25 rechts von der Abstufung im Gehäuseteil 31 angeordnet Der Verschiebeweg des Ventile'ementes 19 ist entgegen der Belätigungsrichtung durch einen gehäusefesten Anschlag 22 begrenzt. In Betätigungsrichtung ist der Verschiebeweg durch einen Anschlag 21 am Stößel 16 begrenzt Zwischen dem Stößel 16 und dem dazu koaxial angeordneten Ventilelement 19 ist eine weitere Feder 18 angeordnet, die in Betätigungsrichtung am Ventilelement 19 und entgegengesetzt ani Stöße! ;16 abgestützt ist.The throttle valve 2 arranged between brake booster 1 and master cylinder 3 has a housing part 31 and a valve element 19. The valve element 19 is displaceable in the housing part 31 and is limited between two sealing parts a stepped Rai: m 32, the is formed in that the valve element 19 and the housing part 31 are correspondingly stepped are. Due to the gradation on the valve element 19, an impact surface 20 is formed, the periphery of which is a forms a throttle edge which interacts with the housing part 31 and at which the space 32 can be divided. at The action of pressure on the impingement surface 20 pushes the valve element ϊ9 counter to the actuation direction to the right in the opening direction Inlet 24 is arranged on the left and outlet 25 on the right of the gradation in housing part 31. The displacement path of the valve element 19 is opposite to the actuation direction limited by a stop 22 fixed to the housing. The displacement is in the direction of actuation limited by a stop 21 on the plunger 16 between the plunger 16 and the coaxial therewith Valve element 19, a further spring 18 is arranged, which in the actuating direction on the valve element 19 and opposite ani bumps! ; 16 is supported.
Der erfindüngsgemäße Bremskraftverstärker hat folgende Funktion. Bei nicht betätigter Bremse befinden sich alle Teile in der gezeichneten Position. Die Pumpe 4 fördert Druckmittel über die Leitung 8 zum Einlaß 24 und durch den Raum 32 über den Auslaß 25 die Leitung 9 zur Servolenkung 5, vün wo aus es über die Leitung 10' und 10 zum Rücklaufbehälter 6 gelangt. Vom Rücklaufbehälter 6 gelangt das Druckmittel über den Filter 7 zur Saugseite der Pumpe 4. Wenn durch eine Betätigung der Servolenkung 5 in den Leitungen 8 und 9 Druckmittel angestaut wird, gelangt der dadurch erzeugte Druck über die Leitung 8' auch zum Einlaßanschluß 26. In den Verstärkerraum 14 kann es jedoch aufgrund der Stellung des Steuerschiebers 15 nicht gelangen.The brake booster according to the invention has the following Function. When the brake is not activated, all parts are in the position shown. The pump 4 promotes pressure medium via the line 8 to the inlet 24 and through the space 32 via the outlet 25 the line 9 to the power steering 5, vün where it reaches the return tank 6 via the line 10 'and 10. From the return tank 6, the pressure medium passes through the filter 7 to the suction side of the pump 4. If by actuation the power steering 5 is backed up in the lines 8 and 9 pressure medium, the pressure generated thereby arrives via the line 8 'also to the inlet connection 26. In the booster chamber 14, however, it can be due to the position of the control slide 15 do not arrive.
Wird die Bremse durch Niederdrücken des Pedals 30 betätigt, so wird damit der Steuerschieber 15 nach linksIf the brake is actuated by depressing the pedal 30, the control slide 15 is moved to the left
ίο verschoben. Durch die Feder 23 verschiebt sich damit auch der Verstärkerkolben 13, der Stößel 16 und der Kolben 17 des Hauptzylinders 3 soweit bis sich im Hauptzylinder 3 Druck aufzubauen beginnt Durch die Verschiebung des Stößels 16 wurde über die Feder 18 auch das Ventilelement 19 nach links verschoben, so daß im Raum 32 der Pumpenumlaufstrom gedrosselt wird und der dadurch angestaute Druck über die Leitung 8' am Einlaßanscbluß 26 ansteht Die Höhe des angestauten Druckes ist vom Verschiebeweg des Stößels 16 in Verbindung mit der Charakteristik de ' Feder 18 und der Beaufschlagungsfläche 20 abhängig. Wsr.r. nur. dem Verstärkerkolben 13 durch den Widerstand des Hauptzylinders 3 und dem des Ventilelementes 19 eine bestimmte Kraft entgegensteht wird die Feder 23 zusammengedrückt und der Steuerschieber 15 verschiebt sich relativ zum Verstärkerkolben 13. Es wird damit Druckmittel vom Einlaßanschluß 26 in den Verstärkerraum 14 eingesteuert und dort ein Druck in Abhängigkeit von der Pedalkraft und dem Pedaiweg aufgebaut welcher den Verstärkerkolben 13 zur Bremskraftverstärkung entsprechend in Betätigungsrichtung drängt und verschiebt Bei einer weiteren Verschiebung in Betätigungsrichtung wird auch das Ventilelement 19 stärker über die Feder 18 beaufschlagt so daß der im Raum 32 angestaute Druck steigt und somit auch bei einer stärkeren Bremsbetätigung am Einlaßanschluß 26 ein höherer Druck zur Verfügung steht Wie stark der Pumpenumlaufstrom gedrosselt wird, hängt also vom Ausmaß der Bremsung ab. In welchem Ausmaß der angestaute Druck jedoch in den Versiärkerraum 14 gelangt, wird allejt durch den Steuerschieber 15 bestimmtίο postponed. The spring 23 moves it also the booster piston 13, the plunger 16 and the piston 17 of the master cylinder 3 until they are in the Master cylinder 3 begins to build up pressure. By moving the plunger 16, the spring 18 the valve element 19 is also shifted to the left, so that the pump circulating flow is throttled in space 32 and the pressure accumulated as a result is present at the inlet connection 26 via the line 8 '. The level of the accumulated Pressure is from the displacement of the plunger 16 in connection with the characteristics of the spring 18 and the Impact area 20 dependent. Wsr.r. only. to the Booster piston 13 by the resistance of the master cylinder 3 and that of the valve element 19 a certain Opposing force, the spring 23 is compressed and the control slide 15 moves relative to the booster piston 13. Pressure medium is thus transferred from the inlet connection 26 into the booster chamber 14 controlled and a pressure built up there depending on the pedal force and the pedal travel the booster piston 13 urges and moves accordingly in the actuating direction for the brake force boosting With a further shift in the actuation direction, the valve element 19 also becomes stronger acted upon by the spring 18 so that the pressure built up in the space 32 rises and thus also with a stronger pressure Brake actuation at the inlet connection 26 a higher pressure is available How strong the pump circulation flow is throttled, so depends on the extent of the braking. To what extent the pent-up However, pressure reaches the booster chamber 14 is all determined by the control slide 15
Bei Entlastung des Pedals 30 fließt das Druckmittel im Verstärkerraum 14 über den AusIaßar.schluD 27 und die Leitung 10 zum Rücklaufbehälter 6 ab. Damit kehren alle Teile wieder in ihre gezeichnete Position zurück. Bei einem Ausfall der Pumpe 4 wird der Hauptzylinder rein mechanisch betätigt, indem sich der Steuerschieber 15 am Verstärkerkolben 13 abstützt und damit die Kraft vom Pedal 30 über den Steuerschieber 15, den Verstärkerkolben 13, den Stößel 16 auf den Kolben 17 desWhen the pedal 30 is relieved, the pressure medium flows in the booster chamber 14 via the outlet 27 and the Line 10 to the return tank 6 from. With this, all parts return to their drawn position. at If the pump 4 fails, the master cylinder is operated purely mechanically by the control slide 15 is supported on the booster piston 13 and thus the force from the pedal 30 via the control slide 15, the booster piston 13, the plunger 16 on the piston 17 of the
Hauptzylinders 3 übertragen wird.Master cylinder 3 is transferred.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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1978
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